Abstract Given the environmental impacts associated with the production of conventional Portland cement, the study of special cements with reduced environmental impact has been a trend. In this context, cements containing ye'elimite (YCC) stand out due to their low CO 2 emissions. Despite the environmental advantages, the high demand for aluminum economically limits the production of these cements.An alternative to making its production feasible is using residual raw materials as a source of Al 2 O 3 , such as SFCC (spent fluidized catalytic cracking).In view of this, this work aims to evaluate hydration at the initial age of cements. For this, six clinkers were produced with different ye'elimite contents, with and without SFCC. These were characterized by XRD/Rietveld. The pastes were evaluated by TG/DTG and XRD/Rietveld to understand the hydration mechanism on the third day of these cements. It was possible to synthesize the main phases of YCC, in clinkers with and without SFCC. In addition, at the age evaluated, the pastes with and without SFCC presented comparable phase composition, indicating the potential for co-processing this residue.

Resumo Diante dos impactos ambientais associados à produção do cimento Portland convencional, o estudo de cimentos especiais de reduzido impacto ambiental tem sido uma tendência. Neste contexto, os cimentos contendo ye’elimita (YCC) se destacam devido à baixa emissão de CO2. Apesar das vantagens ambientais, a alta demanda por alumínio limita economicamente a produção destes cimentos. Uma alternativa para viabilizar a sua produção é o uso de matérias-primas residuais como fonte de Al2O3, a exemplo do SFCC (catalizador gasto do craqueamento catalítico de leito fluidizado). Diante disso, este trabalho tem como objetivo avaliar a hidratação na idade inicial de cimentos YCC produzidos a partir do coprocessamento do SFCC. Para isso, foram produzidos seis clínqueres com diferentes teores de ye’elimita, com e sem SFCC. Estes foram caracterizados por DRX/Rietveld. As pastas foram avaliadas por TG/DTG e DRX/Rietveld para compreender o mecanismo de hidratação em idade inicial destes cimentos. Foi possível sintetizar as principais fases dos YCC, nos clínqueres com e sem SFCC. Além disso, na idade avaliada, as pastas com e sem SFCC apresentaram composição de fases comparáveis indicando o potencial de coprocessamento do SFCC neste tipo de cimento.

Resumo O presente estudo avalia a utilização de finos de rocha granítica (FRG) em argamassas autoadensáveis, visando obter características reológicas adequadas sem incorporar aditivos modificadores de viscosidade. Para isso, realizaram-se ensaios de mini funil-V e mini-slump test e ensaios de caracterização físico-mecânica em argamassas de referência (sem FRG) e com teores de substituição de FRG iguais a 5%, 15% e 25% em relação ao volume de cimento. Avaliou-se a hidratação das pastas que compõem essas argamassas, por meio da técnica de calorimetria isotérmica. Posteriormente, foi analisada a porosidade teórica das pastas, por meio do ensaio de compacidade, visando obter o espaçamento entre partículas (IPS) das pastas. Ao incorporar FRG, a viscosidade da argamassa foi ajustada, com o aumento do tempo de escoamento em até 4,3 s, reduzindo-se o consumo de cimento em até 12% e, consequentemente, a liberação de calor durante a hidratação. Ademais, concluiu-se que a incorporação de FRG reduz a porosidade das argamassas em até 17,63% e aumenta a resistência à compressão em cerca de 11% como consequência da adição de 15% de FRG. No entanto, pelo fato de reduzir a distância entre as partículas da pasta, aumentou-se o consumo de teor de aditivo superplastificante para alcançar o espalhamento ideal.

Abstract The present study evaluates the use of granite rock fines (GRF) in self-compacting mortars, aiming to obtain adequate rheological characteristics without incorporating viscosity modifying additives. For this, mini Funnel-V, mini Slump Test and physical-mechanical characterization tests were carried out on reference mortars (without GRF) and with GRF substitution levels equal to 5%, 15% and 25%, to cement’s volume. The hydration of the pastes of these mortars was also evaluated using the isothermal calorimetry technique. Subsequently, the theoretical porosity of the pastes was analyzed through the compactness test, in order to obtain the interparticle spacing (IPS) of these pastes. When incorporating GRF, the viscosity of the mortar was adjusted, increasing the flow time by up to 4.3 sec, reducing cement consumption by up to 12% and, consequently, the release of heat during hydration. Furthermore, it was concluded that the incorporation of GRF reduces the porosity of mortars by up to 17.63% and increases the compressive strength by about 11% as a result of the addition of 15% FRG. However, due to the fact that the distance between the particles of the paste is reduced, the consumption of superplasticizer additive content has been increased to achieve the ideal spreading.

Resumo O reaproveitamento de resíduos industriais para o setor da construção civil tem se mostrado uma alternativa ambiental e economicamente atrativa, principalmente para a indústria do cimento, que por muito tempo tem procurado procedimentos que efetivamente reduzam a alta energia e emissões de CO2 gerados durante a produção de clínquer. Nesse sentido, destaca-se a necessidade de utilização de materiais alternativos na produção de clínquer como substitutos parciais às matérias-primas. Dessa forma, o objetivo da presente pesquisa é avaliar a produção de clínquer Portland com baixa emissão de dióxido de carbono a partir da incorporação de minério não reagido (MNR), resíduo gerado durante a produção de dióxido de titânio (TiO2). As emissões de dióxido de carbono geradas durante a produção desse material foram verificadas através de análises térmicas (TG/DTG), e a influência do resíduo na formação de fases dos clínqueres foi verificada por análise mineralógica (DRX), por microscopia óptica (MO) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A partir dos resultados obtidos, determinou-se o teor de incorporação ideal de TiO2 para produção de clínquer, sendo constatado que o MNR, até um teor limite de incorporação, atua como mineralizante, sendo, assim, benéfico para a formação de alita.

Abstract The reuse of industrial waste in the construction industry has proven to be an environmentally and economically attractive alternative, especially for the cement industry, which has long sought after procedures that effectively reduce the high use of energy and CO2 emissions generated during clinker production. In this sense, it is necessary to use alternative materials as partial substitutes for raw materials in clinker production. Thus, the objective of this research study is to produce Portland clinker with low carbon dioxide emissions from the incorporation of unreacted ore (UOW), a waste generated during the production of titanium dioxide (TiO2). The carbon dioxide emissions generated during the production of this material were verified by thermal analysis (TG/DTG), and the influence of the waste on the formation of clinker phases was verified by mineralogical analysis (XRD), optical microscopy (MO) and scanning electron microscopy (SEM). The results obtained led to the determination of the ideal incorporation content of TiO2 for clinker production, and they also showed that the UOW - up to a limit content of incorporation - acts like a mineraliser and is, therefore, beneficial for the formation of alite.